JPH07335380A - 高周波誘導加熱装置およびその電源回路 - Google Patents
高周波誘導加熱装置およびその電源回路Info
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- JPH07335380A JPH07335380A JP6145342A JP14534294A JPH07335380A JP H07335380 A JPH07335380 A JP H07335380A JP 6145342 A JP6145342 A JP 6145342A JP 14534294 A JP14534294 A JP 14534294A JP H07335380 A JPH07335380 A JP H07335380A
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- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
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- C21D1/34—Methods of heating
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 煩わしい前処理を施さなくても、精度よく試
料分析を行うことができる高周波誘導加熱装置を提供す
ること。 【構成】 高周波燃焼炉１において誘導加熱を利用して
試料を燃焼させるようにした高周波誘導加熱装置におい
て、試料の加熱初期段階において、試料が燃焼しない程
度の低い高周波出力を高周波燃焼炉１に供給して試料を
一定時間加熱し、その後、試料が燃焼しうる高周波出力
を高周波燃焼炉１に供給して試料を加熱してこれを燃焼
させるようにした。
料分析を行うことができる高周波誘導加熱装置を提供す
ること。 【構成】 高周波燃焼炉１において誘導加熱を利用して
試料を燃焼させるようにした高周波誘導加熱装置におい
て、試料の加熱初期段階において、試料が燃焼しない程
度の低い高周波出力を高周波燃焼炉１に供給して試料を
一定時間加熱し、その後、試料が燃焼しうる高周波出力
を高周波燃焼炉１に供給して試料を加熱してこれを燃焼
させるようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高周波誘導加熱装置
およびその電源回路に関する。
およびその電源回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば金属などの試料中に含
まれる炭素やイオウなどの濃度を測定する場合、高周波
誘導加熱装置の高周波燃焼炉において誘導加熱を利用し
て試料を燃焼させて酸化ガスを発生させ、これを赤外線
ガス分析計によって分析することが行われている。
まれる炭素やイオウなどの濃度を測定する場合、高周波
誘導加熱装置の高周波燃焼炉において誘導加熱を利用し
て試料を燃焼させて酸化ガスを発生させ、これを赤外線
ガス分析計によって分析することが行われている。
【０００３】ところで、前記高周波燃焼炉において、試
料を燃焼させるには、ワークコイルに所定の高周波出力
（電力）を供給する必要があるが、従来の高周波誘導加
熱装置においては、図５に示すような電源回路を採用し
ていた。すなわち、図６において、１は高周波燃焼炉
で、２はそのワークコイルである。３はワークコイル２
に接続され、これに高周波出力を供給するための発振回
路で、３極真空管からなる発振管４と、発振管４のプレ
ートに接続されたチョークコイル５と、発振管４のプレ
ートとグリッドとの間に直列に接続された二つのコンデ
ンサ６，７とからなる。
料を燃焼させるには、ワークコイルに所定の高周波出力
（電力）を供給する必要があるが、従来の高周波誘導加
熱装置においては、図５に示すような電源回路を採用し
ていた。すなわち、図６において、１は高周波燃焼炉
で、２はそのワークコイルである。３はワークコイル２
に接続され、これに高周波出力を供給するための発振回
路で、３極真空管からなる発振管４と、発振管４のプレ
ートに接続されたチョークコイル５と、発振管４のプレ
ートとグリッドとの間に直列に接続された二つのコンデ
ンサ６，７とからなる。
【０００４】８は前記発振回路３に可変の直流電流を供
給する直流電源供給部で、変圧器９と、この変圧器９の
一次側に介装された位相制御素子としてのトライアック
１０と、変圧器９の二次側に設けられ、出力側が前記チ
ョークコイル５を介して発振管４に接続された整流ブリ
ッジ１１とからなる。そして、直流電源供給部８には、
入力端子１２，１３を介して例えば交流２００Ｖ（５０
／６０Ｈｚ）の交流電源１４が接続されている。また、
整流ブリッジ１１には、発振管４のプレート電流をモニ
ターするプレート電流計１５が接続されている。
給する直流電源供給部で、変圧器９と、この変圧器９の
一次側に介装された位相制御素子としてのトライアック
１０と、変圧器９の二次側に設けられ、出力側が前記チ
ョークコイル５を介して発振管４に接続された整流ブリ
ッジ１１とからなる。そして、直流電源供給部８には、
入力端子１２，１３を介して例えば交流２００Ｖ（５０
／６０Ｈｚ）の交流電源１４が接続されている。また、
整流ブリッジ１１には、発振管４のプレート電流をモニ
ターするプレート電流計１５が接続されている。
【０００５】そして、１６は前記トライアック１０にト
リガー信号を供給するためのトリガー回路で、ダイアッ
ク１７と、コンデンサ１８、可変の充電抵抗１９、放電
抵抗２０とからなる。
リガー信号を供給するためのトリガー回路で、ダイアッ
ク１７と、コンデンサ１８、可変の充電抵抗１９、放電
抵抗２０とからなる。
【０００６】上記のように構成された従来の高周波誘導
加熱装置においては、トライアック１０が導通してない
ものとすると、コンデンサ１８が充電され、その充電電
圧が所定値を超えると放電し、ダイアック１７が導通す
る。この導通により、トライアック１０がトリガーさ
れ、トライアック１０が導通する。そして、コンデンサ
１８と、充電抵抗１９、放電抵抗２０とによって定まる
充電または放電の時定数に基づいて、コンデンサ１８が
充・放電を繰り返すことにより、ダイアック１７から図
６（Ｂ）に示すようなトリガーパルスが出力され、この
トリガーパルスに基づいてトライアック１０が点弧さ
れ、交流電源１４の電流は、所定の点弧角によって点弧
されるトライアック１０によってスイッチングされ、こ
れが変圧器９および整流ブリッジ１１を介して発振回路
３に供給され、この発振回路３から、図６（Ａ）に示す
ように、位相制御された高周波出力がワークコイル２に
供給される。
加熱装置においては、トライアック１０が導通してない
ものとすると、コンデンサ１８が充電され、その充電電
圧が所定値を超えると放電し、ダイアック１７が導通す
る。この導通により、トライアック１０がトリガーさ
れ、トライアック１０が導通する。そして、コンデンサ
１８と、充電抵抗１９、放電抵抗２０とによって定まる
充電または放電の時定数に基づいて、コンデンサ１８が
充・放電を繰り返すことにより、ダイアック１７から図
６（Ｂ）に示すようなトリガーパルスが出力され、この
トリガーパルスに基づいてトライアック１０が点弧さ
れ、交流電源１４の電流は、所定の点弧角によって点弧
されるトライアック１０によってスイッチングされ、こ
れが変圧器９および整流ブリッジ１１を介して発振回路
３に供給され、この発振回路３から、図６（Ａ）に示す
ように、位相制御された高周波出力がワークコイル２に
供給される。
【０００７】ところで、従来の高周波誘導加熱装置にお
いては、トライアック１０に、図６（Ｂ）に示すような
パルスを供給してトリガーし、これによって、発振回路
３を位相制御していたので、一定の電力（例えば最大出
力）がワークコイル２に与えられるだけであった。これ
は、前記ワークコイル２に与える電力を小さく抑えよう
とすると、トライアック１０の点弧角を小さくする必要
があるが、上記図６に示した構成のものにおいては、交
流電源側のノイズや突入電流の影響やトライアック１０
自身が出すノイズの影響を受けやすく、また、図６
（Ｃ）のように、パルスレベルが低下して、トリガーが
かかりにくくなり、結果として、低出力領域における出
力制御が不安定にならざるをえなかったためである。
いては、トライアック１０に、図６（Ｂ）に示すような
パルスを供給してトリガーし、これによって、発振回路
３を位相制御していたので、一定の電力（例えば最大出
力）がワークコイル２に与えられるだけであった。これ
は、前記ワークコイル２に与える電力を小さく抑えよう
とすると、トライアック１０の点弧角を小さくする必要
があるが、上記図６に示した構成のものにおいては、交
流電源側のノイズや突入電流の影響やトライアック１０
自身が出すノイズの影響を受けやすく、また、図６
（Ｃ）のように、パルスレベルが低下して、トリガーが
かかりにくくなり、結果として、低出力領域における出
力制御が不安定にならざるをえなかったためである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このため、従来の高周
波誘導加熱装置においては、図７において符号Ａで示す
ように、一定の高周波出力しか印加されないため、試料
が一旦燃焼し始めると、その燃焼熱および印加電力によ
り、試料が一気に燃焼してしまうことが多く、時には、
試料が突沸したり、分析値が異常値になることがあっ
た。なお、図７において、符号Ｂで示す曲線は、試料
（鉄）中に含まれる炭素の抽出曲線である。
波誘導加熱装置においては、図７において符号Ａで示す
ように、一定の高周波出力しか印加されないため、試料
が一旦燃焼し始めると、その燃焼熱および印加電力によ
り、試料が一気に燃焼してしまうことが多く、時には、
試料が突沸したり、分析値が異常値になることがあっ
た。なお、図７において、符号Ｂで示す曲線は、試料
（鉄）中に含まれる炭素の抽出曲線である。
【０００９】そして、分析対象である試料は、その取扱
い中にオペレータが手で触れることにより表面が汚れた
り、当初から表面が汚れたりしているものもあり、必ず
しも清浄であるとは限らず、このように汚損された試料
を、一定の電力を高周波燃焼炉１に印加することによ
り、燃焼させた場合、試料表面に付着した汚れ分が本来
の炭素濃度に加算され、分析結果に誤差が生ずることが
あった。このため、従来においては、４００〜５００℃
といった試料が燃焼せず、かつ、脱炭しない比較的低い
温度で加熱処理を施し、試料表面に付着した汚れ（炭素
分）を除去するといった前処理を施さなければならず、
分析にかなりの煩わしさを伴っていた。
い中にオペレータが手で触れることにより表面が汚れた
り、当初から表面が汚れたりしているものもあり、必ず
しも清浄であるとは限らず、このように汚損された試料
を、一定の電力を高周波燃焼炉１に印加することによ
り、燃焼させた場合、試料表面に付着した汚れ分が本来
の炭素濃度に加算され、分析結果に誤差が生ずることが
あった。このため、従来においては、４００〜５００℃
といった試料が燃焼せず、かつ、脱炭しない比較的低い
温度で加熱処理を施し、試料表面に付着した汚れ（炭素
分）を除去するといった前処理を施さなければならず、
分析にかなりの煩わしさを伴っていた。
【００１０】ところで、図４は、清浄な試料と汚損され
た試料とを加熱したときの供給された高周波出力と炭素
抽出状況を示したもので、同図（Ａ）は清浄な試料の場
合、同図（Ｂ）は汚損された試料の場合であり、各図に
おいて、符号Ｉ，IIはそれぞれ印加された高周波出力、
抽出された炭素濃度を示している。そして、高周波出力
を最大出力の２０％以下または制御しうる下限の出力
（図中、の部分）で保持した場合、清浄な試料におい
ては、同図（Ａ）に示すように、炭素抽出は認められな
いが、汚損された試料においては、同図（Ｂ）において
符号Ｘで示すように、炭素抽出が認められる。一方、高
周波出力を最大付近（図中、の部分）にした場合、前
記両試料のいずれにおいてもほぼ等量の炭素抽出が認め
られた。
た試料とを加熱したときの供給された高周波出力と炭素
抽出状況を示したもので、同図（Ａ）は清浄な試料の場
合、同図（Ｂ）は汚損された試料の場合であり、各図に
おいて、符号Ｉ，IIはそれぞれ印加された高周波出力、
抽出された炭素濃度を示している。そして、高周波出力
を最大出力の２０％以下または制御しうる下限の出力
（図中、の部分）で保持した場合、清浄な試料におい
ては、同図（Ａ）に示すように、炭素抽出は認められな
いが、汚損された試料においては、同図（Ｂ）において
符号Ｘで示すように、炭素抽出が認められる。一方、高
周波出力を最大付近（図中、の部分）にした場合、前
記両試料のいずれにおいてもほぼ等量の炭素抽出が認め
られた。
【００１１】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その一つの目的は、煩わしい前処理を施さな
くても、精度よく試料分析を行うことができる高周波誘
導加熱装置を提供することであり、他の目的は、高出力
領域は勿論のこと、低出力領域における出力制御を確実
に行うことができる高周波誘導加熱装置の電源回路を提
供することである。
たもので、その一つの目的は、煩わしい前処理を施さな
くても、精度よく試料分析を行うことができる高周波誘
導加熱装置を提供することであり、他の目的は、高出力
領域は勿論のこと、低出力領域における出力制御を確実
に行うことができる高周波誘導加熱装置の電源回路を提
供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この出願の第１の発明は、高周波燃焼炉において誘
導加熱を利用して試料を燃焼させるようにした高周波誘
導加熱装置において、試料の加熱初期段階において、試
料が燃焼しない程度の低い高周波出力を高周波燃焼炉に
供給して試料を一定時間加熱し、その後、試料が燃焼し
うる高周波出力を高周波燃焼炉に供給して試料を加熱し
てこれを燃焼させるようにしたことを特徴としている。
め、この出願の第１の発明は、高周波燃焼炉において誘
導加熱を利用して試料を燃焼させるようにした高周波誘
導加熱装置において、試料の加熱初期段階において、試
料が燃焼しない程度の低い高周波出力を高周波燃焼炉に
供給して試料を一定時間加熱し、その後、試料が燃焼し
うる高周波出力を高周波燃焼炉に供給して試料を加熱し
てこれを燃焼させるようにしたことを特徴としている。
【００１３】そして、この出願の第２の発明は、高周波
燃焼炉のワークコイルに接続された発振回路と、この発
振回路から出力される高周波出力を位相制御する位相制
御素子とを備えた高周波誘導加熱装置の電源回路におい
て、前記位相制御素子に対して、一定レベル以上の直流
化信号をトリガー信号として絶縁回路を介して与えるよ
うにしたことを特徴としている。
燃焼炉のワークコイルに接続された発振回路と、この発
振回路から出力される高周波出力を位相制御する位相制
御素子とを備えた高周波誘導加熱装置の電源回路におい
て、前記位相制御素子に対して、一定レベル以上の直流
化信号をトリガー信号として絶縁回路を介して与えるよ
うにしたことを特徴としている。
【００１４】
【作用】上記第１の発明によれば、試料の加熱初期段階
においては、図３に示すように、試料が燃焼せずかつ脱
炭しない程度の低い高周波出力（図中の符号III で示さ
れる）を高周波燃焼炉１に供給するだけであるので、試
料表面に付着した汚れのみが燃焼し、これに起因する炭
酸ガス（図中の符号で示される）が発生する。このと
き、試料内部の炭素は燃焼せず、脱炭することはない。
その後、試料が燃焼しうる高周波出力（図中の符号IVで
示される）を高周波燃焼炉１に供給することにより、試
料が完全燃焼し、試料内部に含まれる炭素に起因する炭
酸ガスが発生する（図中の符号で示される）。このよ
うに、試料内部に含まれる炭素と試料表面に付着する炭
素とが一回の燃焼において、時間差をもって互いに分離
した状態（前記符号、）で抽出されるので、試料中
に含まれる炭素濃度を正確に分析できる。
においては、図３に示すように、試料が燃焼せずかつ脱
炭しない程度の低い高周波出力（図中の符号III で示さ
れる）を高周波燃焼炉１に供給するだけであるので、試
料表面に付着した汚れのみが燃焼し、これに起因する炭
酸ガス（図中の符号で示される）が発生する。このと
き、試料内部の炭素は燃焼せず、脱炭することはない。
その後、試料が燃焼しうる高周波出力（図中の符号IVで
示される）を高周波燃焼炉１に供給することにより、試
料が完全燃焼し、試料内部に含まれる炭素に起因する炭
酸ガスが発生する（図中の符号で示される）。このよ
うに、試料内部に含まれる炭素と試料表面に付着する炭
素とが一回の燃焼において、時間差をもって互いに分離
した状態（前記符号、）で抽出されるので、試料中
に含まれる炭素濃度を正確に分析できる。
【００１５】そして、上記第２の発明によれば、位相制
御素子１０に対して、一定レベル以上の直流化信号をト
リガー信号として絶縁回路２４を介して与えるようにし
ているので、交流電源１４側のノイズや突入電流の影響
や位相制御素子１０自身が出すノイズの影響を受けるこ
となく、位相制御素子１０を確実にトリガーさせること
ができ、高出力領域は勿論のこと、低出力領域における
出力制御を確実に行うことができる。
御素子１０に対して、一定レベル以上の直流化信号をト
リガー信号として絶縁回路２４を介して与えるようにし
ているので、交流電源１４側のノイズや突入電流の影響
や位相制御素子１０自身が出すノイズの影響を受けるこ
となく、位相制御素子１０を確実にトリガーさせること
ができ、高出力領域は勿論のこと、低出力領域における
出力制御を確実に行うことができる。
【００１６】
【実施例】図１は、この発明の高周波誘導加熱装置の電
気的構成の一例を示すもので、この図において、図５に
示す符号と同一符号は同一物また相当物を示している。
この発明の高周波誘導加熱装置においては、高周波燃焼
炉１に対して発振回路３から供給される高周波出力を位
相制御するための位相制御素子（この例では、トライア
ック１０）に対して、図２（Ｂ）に示すような直流化さ
れた一定レベル以上の信号をトリガー信号として供給
し、発振管４のプレート電流が低い電流領域（例えば５
０ｍＡ程度）において、回路全体を安定にさせることに
より、高出力領域は勿論のこと、低出力領域においても
安定に制御し、これによって、加熱初期段階において、
試料が燃焼しない程度（より好ましくは、試料が燃焼せ
ずかつ脱炭しない程度）の低い高周波出力を高周波燃焼
炉１に供給して試料を一定時間加熱し、その後、試料が
燃焼しうる高周波出力を高周波燃焼炉１に供給して試料
を加熱してこれを燃焼させている。
気的構成の一例を示すもので、この図において、図５に
示す符号と同一符号は同一物また相当物を示している。
この発明の高周波誘導加熱装置においては、高周波燃焼
炉１に対して発振回路３から供給される高周波出力を位
相制御するための位相制御素子（この例では、トライア
ック１０）に対して、図２（Ｂ）に示すような直流化さ
れた一定レベル以上の信号をトリガー信号として供給
し、発振管４のプレート電流が低い電流領域（例えば５
０ｍＡ程度）において、回路全体を安定にさせることに
より、高出力領域は勿論のこと、低出力領域においても
安定に制御し、これによって、加熱初期段階において、
試料が燃焼しない程度（より好ましくは、試料が燃焼せ
ずかつ脱炭しない程度）の低い高周波出力を高周波燃焼
炉１に供給して試料を一定時間加熱し、その後、試料が
燃焼しうる高周波出力を高周波燃焼炉１に供給して試料
を加熱してこれを燃焼させている。
【００１７】そして、これを実現するため、この発明に
おいては、高周波燃焼炉１のワークコイル２に接続され
た発振回路３と、この発振回路３から出力される高周波
出力１を位相制御する位相制御素子１０とを備えた高周
波誘導加熱装置の電源回路において、位相制御素子１０
に対して、一定レベル以上の直流化信号をトリガー信号
として絶縁回路２３を介して与えるようにしている。
おいては、高周波燃焼炉１のワークコイル２に接続され
た発振回路３と、この発振回路３から出力される高周波
出力１を位相制御する位相制御素子１０とを備えた高周
波誘導加熱装置の電源回路において、位相制御素子１０
に対して、一定レベル以上の直流化信号をトリガー信号
として絶縁回路２３を介して与えるようにしている。
【００１８】すなわち、図１において、２１はトライア
ック１０に並列に設けられたトライアック１０のトリガ
ー回路、２２は直流信号回路で、両者２１，２２は絶縁
回路としてのフォトカプラ２３によって結合されてい
る。すなわち、トリガー回路２１は、二つの抵抗２４，
２５とフォトカプラ２３の受光素子２３ｂとを直列接続
して構成されている。また、直流信号回路２２は、フォ
トカプラ２３の発光素子２３ａ、抵抗２６、スイチング
素子としてのトランジスタ２７、トランジスタ２７に所
定のタイミングで制御信号を出力するコントローラ２
８、例えばＤＣ２４Ｖ電源２９とから構成される。
ック１０に並列に設けられたトライアック１０のトリガ
ー回路、２２は直流信号回路で、両者２１，２２は絶縁
回路としてのフォトカプラ２３によって結合されてい
る。すなわち、トリガー回路２１は、二つの抵抗２４，
２５とフォトカプラ２３の受光素子２３ｂとを直列接続
して構成されている。また、直流信号回路２２は、フォ
トカプラ２３の発光素子２３ａ、抵抗２６、スイチング
素子としてのトランジスタ２７、トランジスタ２７に所
定のタイミングで制御信号を出力するコントローラ２
８、例えばＤＣ２４Ｖ電源２９とから構成される。
【００１９】前記コントローラ２８は、高周波誘導加熱
装置全体を制御するマイクロコンピュータ２９と接続さ
れるとともに、発振管４のプレート電流をモニターする
プレート電流計１５の検出出力が入力される。
装置全体を制御するマイクロコンピュータ２９と接続さ
れるとともに、発振管４のプレート電流をモニターする
プレート電流計１５の検出出力が入力される。
【００２０】上記構成の高周波誘導加熱装置において
は、コントローラ２８からの制御信号により、トランジ
スタ２７がオンし、このトランジスタ２７の導通によ
り、図２（Ｂ）に示すような一定レベルの直流化信号
が、フォトカプラ２３を介してトライアック１０にトリ
ガー信号として与えられ、これにより、トライアック１
０は章程の点弧角で点弧し、交流電源１４の電流は、所
定の点弧角によって点弧されるトライアック１０によっ
てスイッチングされ、これが変圧器９および整流ブリッ
ジ１１を介して発振回路３に供給され、この発振回路３
から、図２（Ａ）に示すように、位相制御された高周波
出力がワークコイル２に供給される。
は、コントローラ２８からの制御信号により、トランジ
スタ２７がオンし、このトランジスタ２７の導通によ
り、図２（Ｂ）に示すような一定レベルの直流化信号
が、フォトカプラ２３を介してトライアック１０にトリ
ガー信号として与えられ、これにより、トライアック１
０は章程の点弧角で点弧し、交流電源１４の電流は、所
定の点弧角によって点弧されるトライアック１０によっ
てスイッチングされ、これが変圧器９および整流ブリッ
ジ１１を介して発振回路３に供給され、この発振回路３
から、図２（Ａ）に示すように、位相制御された高周波
出力がワークコイル２に供給される。
【００２１】上記構成によれば、直流信号回路２２にお
けるトランジスタ２７のオン／オフタイミングを連続的
に変化させることにより、発振管４のプレート電流を連
続的に変化させることができ、このプレート電流の値を
モニター１５によって検出し、これをコントローラ２９
にフィードバックすることにより、燃焼状態を最適化す
ることができる。
けるトランジスタ２７のオン／オフタイミングを連続的
に変化させることにより、発振管４のプレート電流を連
続的に変化させることができ、このプレート電流の値を
モニター１５によって検出し、これをコントローラ２９
にフィードバックすることにより、燃焼状態を最適化す
ることができる。
【００２２】すなわち、試料の加熱初期段階において
は、前記トライアック１０の点弧角を絞って、図３に示
すように、試料が燃焼しない程度の低い高周波出力（図
中の符号III で示される）を高周波燃焼炉１に供給す
る。例えば、鉄に含まれる炭素を分析する場合、加熱温
度が４００〜５００℃といった温度では、試料が燃焼せ
ず、鉄内部の炭素が脱炭しない。そこで、発振管４のプ
レート電流が５０ｍＡ（この電流の大きさは、最大出力
の例えば１／７程度である）と言うようにかなり低電流
となるように、トライアック１０の点弧角を制御するの
である。このようにして、低出力で試料を加熱した場
合、試料表面に付着した汚れのみが燃焼し、これに起因
する炭酸ガス（図中の符号で示される）が発生し、前
記汚れに起因する炭素濃度のみを計ることができる。
は、前記トライアック１０の点弧角を絞って、図３に示
すように、試料が燃焼しない程度の低い高周波出力（図
中の符号III で示される）を高周波燃焼炉１に供給す
る。例えば、鉄に含まれる炭素を分析する場合、加熱温
度が４００〜５００℃といった温度では、試料が燃焼せ
ず、鉄内部の炭素が脱炭しない。そこで、発振管４のプ
レート電流が５０ｍＡ（この電流の大きさは、最大出力
の例えば１／７程度である）と言うようにかなり低電流
となるように、トライアック１０の点弧角を制御するの
である。このようにして、低出力で試料を加熱した場
合、試料表面に付着した汚れのみが燃焼し、これに起因
する炭酸ガス（図中の符号で示される）が発生し、前
記汚れに起因する炭素濃度のみを計ることができる。
【００２３】その後、前記トライアック１０の点弧角を
調整して、試料が燃焼しうる高周波出力（図中の符号IV
で示される）を高周波燃焼炉１に供給し、試料を完全燃
焼させる。これにより、試料内部に含まれる炭素に起因
する炭酸ガスが発生し（図中の符号で示される）、試
料内部に含まれる炭素を定量することができる。
調整して、試料が燃焼しうる高周波出力（図中の符号IV
で示される）を高周波燃焼炉１に供給し、試料を完全燃
焼させる。これにより、試料内部に含まれる炭素に起因
する炭酸ガスが発生し（図中の符号で示される）、試
料内部に含まれる炭素を定量することができる。
【００２４】このように、試料内部に含まれる炭素と試
料表面に付着する炭素とが一回の燃焼において、時間差
をもって互いに分離した状態（前記符号、）で抽出
されるので、試料中に含まれる炭素濃度を正確に分析で
きる。
料表面に付着する炭素とが一回の燃焼において、時間差
をもって互いに分離した状態（前記符号、）で抽出
されるので、試料中に含まれる炭素濃度を正確に分析で
きる。
【００２５】そして、上記構成の高周波誘導加熱装置の
電源回路においては、トライアック１０をトリガーさせ
る信号をとして、一定のレベル以上の定電圧を有する信
号を用いるとともに、この信号を発生する直流信号回路
２２とトライアック１０側のトリガー回路２１とがフォ
トカプラ２３を介して接続され、両者２１，２２が互い
に電気的に絶縁されているので、低出力領域においても
安定してトライアック１０をトリガーさせることができ
るとともに、トライアック１０自身が出力するノイズや
突入電流に起因する回路内の不安定さがなくなり、した
がって、高出力領域は勿論のこと、低出力領域において
も電力制御を確実に行うことができるようになった。
電源回路においては、トライアック１０をトリガーさせ
る信号をとして、一定のレベル以上の定電圧を有する信
号を用いるとともに、この信号を発生する直流信号回路
２２とトライアック１０側のトリガー回路２１とがフォ
トカプラ２３を介して接続され、両者２１，２２が互い
に電気的に絶縁されているので、低出力領域においても
安定してトライアック１０をトリガーさせることができ
るとともに、トライアック１０自身が出力するノイズや
突入電流に起因する回路内の不安定さがなくなり、した
がって、高出力領域は勿論のこと、低出力領域において
も電力制御を確実に行うことができるようになった。
【００２６】したがって、例えば試料中の炭素分析を行
う場合、試料を燃焼させない低出力で試料を一定時間
（この時間は、試料表面の汚れ具合によって適宜設定さ
れる）加熱することにより、試料表面の汚れを除去した
後、出力を上昇し、試料を完全燃焼させることにより、
試料表面の状態に左右されない真の炭素分析値を得るこ
とができる。
う場合、試料を燃焼させない低出力で試料を一定時間
（この時間は、試料表面の汚れ具合によって適宜設定さ
れる）加熱することにより、試料表面の汚れを除去した
後、出力を上昇し、試料を完全燃焼させることにより、
試料表面の状態に左右されない真の炭素分析値を得るこ
とができる。
【００２７】したがって、従来のように、炭素分析に際
して別途前処理を施したりする必要がなく、また、試料
の取扱いにそれほど気を遣う必要がなくなる。
して別途前処理を施したりする必要がなく、また、試料
の取扱いにそれほど気を遣う必要がなくなる。
【００２８】また、この発明の高周波誘導加熱装置によ
れば、低出力領域を任意に制御できるので、加熱温度を
適宜制御することにより、試料表面のみの汚れのみを除
去する前処理のみを簡単に行うことができる。
れば、低出力領域を任意に制御できるので、加熱温度を
適宜制御することにより、試料表面のみの汚れのみを除
去する前処理のみを簡単に行うことができる。
【００２９】この発明は、上述の実施例に限られるもの
ではなく、位相制御素子１０としてトライアックに代え
て、サイリスタを用いてもよい。また、絶縁回路２３と
してフォトカプラに代えて、絶縁変圧器を用いることも
できる。また、この発明は、炭素分析のみならず、イオ
ウ分析においても同様に適用できる。
ではなく、位相制御素子１０としてトライアックに代え
て、サイリスタを用いてもよい。また、絶縁回路２３と
してフォトカプラに代えて、絶縁変圧器を用いることも
できる。また、この発明は、炭素分析のみならず、イオ
ウ分析においても同様に適用できる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、煩わしい前処理を施さなくても、精度よ
く試料分析を行うことができる。そして、請求項２に記
載の発明によれば、高出力領域は勿論のこと、低出力領
域における出力制御を安定に行うことができる。
発明によれば、煩わしい前処理を施さなくても、精度よ
く試料分析を行うことができる。そして、請求項２に記
載の発明によれば、高出力領域は勿論のこと、低出力領
域における出力制御を安定に行うことができる。
【図１】この出願の高周波誘導加熱装置の電気的構成の
一例を示す回路図である。
一例を示す回路図である。
【図２】前記高周波誘導加熱装置の動作説明図で、
（Ａ）は位相制御波形を、（Ｂ）はトリガータイミング
をそれぞれ示している。
（Ａ）は位相制御波形を、（Ｂ）はトリガータイミング
をそれぞれ示している。
【図３】前記高周波誘導加熱装置における高周波出力と
抽出炭素濃度の関係を概略的に示す図である。
抽出炭素濃度の関係を概略的に示す図である。
【図４】清浄な試料と汚損された試料とを加熱したとき
の供給された高周波出力と炭素抽出状況を示すもので、
（Ａ）は清浄な試料の場合、同図（Ｂ）は汚損された試
料の場合である。
の供給された高周波出力と炭素抽出状況を示すもので、
（Ａ）は清浄な試料の場合、同図（Ｂ）は汚損された試
料の場合である。
【図５】従来の高周波誘導加熱装置の電気的構成を示す
回路図である。
回路図である。
【図６】従来の高周波誘導加熱装置の動作説明図で、
（Ａ）は位相制御波形を、（Ｂ）はトリガータイミング
を、（Ｃ）は低出力実施例のトリガータイミングをそれ
ぞれ示している。
（Ａ）は位相制御波形を、（Ｂ）はトリガータイミング
を、（Ｃ）は低出力実施例のトリガータイミングをそれ
ぞれ示している。
【図７】従来の高周波誘導加熱装置における高周波出力
と抽出炭素濃度の関係を概略的に示す図である。
と抽出炭素濃度の関係を概略的に示す図である。
１…高周波燃焼炉、２…ワークコイル、３…発振回路、
１０…位相制御素子、２３…絶縁回路。
１０…位相制御素子、２３…絶縁回路。
Claims (2)
- 【請求項１】 高周波燃焼炉において誘導加熱を利用し
て試料を燃焼させるようにした高周波誘導加熱装置にお
いて、試料の加熱初期段階において、試料が燃焼しない
程度の低い高周波出力を高周波燃焼炉に供給して試料を
一定時間加熱し、その後、試料が燃焼しうる高周波出力
を高周波燃焼炉に供給して試料を加熱してこれを燃焼さ
せるようにしたことを特徴とする高周波誘導加熱装置。 - 【請求項２】 高周波燃焼炉のワークコイルに接続され
た発振回路と、この発振回路から出力される高周波出力
を位相制御する位相制御素子とを備えた高周波燃焼炉の
電源回路において、前記位相制御素子に対して、一定レ
ベル以上の直流化信号をトリガー信号として絶縁回路を
介して与えるようにしたことを特徴とする高周波誘導加
熱装置の電源回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6145342A JPH07335380A (ja) | 1994-06-04 | 1994-06-04 | 高周波誘導加熱装置およびその電源回路 |
| US08/453,625 US5789721A (en) | 1994-06-04 | 1995-05-30 | High-frequency induction heater and power source circuit for same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6145342A JPH07335380A (ja) | 1994-06-04 | 1994-06-04 | 高周波誘導加熱装置およびその電源回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07335380A true JPH07335380A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=15382968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6145342A Pending JPH07335380A (ja) | 1994-06-04 | 1994-06-04 | 高周波誘導加熱装置およびその電源回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5789721A (ja) |
| JP (1) | JPH07335380A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012100525A (ja) * | 2010-11-04 | 2012-05-24 | Leco Corp | 変圧器一次側にインダクタを使用するフォワードフライバック電源及びその使用方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19939778C2 (de) * | 1999-08-21 | 2001-09-13 | Schott Glas | Vorrichtung zum Erschmelzen und/oder Läutern anorganischer Verbindungen |
| US7279665B2 (en) * | 2003-07-02 | 2007-10-09 | Itherm Technologies, Lp | Method for delivering harmonic inductive power |
| US7034263B2 (en) * | 2003-07-02 | 2006-04-25 | Itherm Technologies, Lp | Apparatus and method for inductive heating |
| US6943330B2 (en) * | 2003-09-25 | 2005-09-13 | 3M Innovative Properties Company | Induction heating system with resonance detection |
| US6943329B2 (en) | 2003-09-25 | 2005-09-13 | 3M Innovative Properties Company | Induction heating system for reduced switch stress |
| JP2006334265A (ja) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Hiromi Nanba | 温波発生装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1415504A (en) * | 1972-05-26 | 1975-11-26 | Apv Paralec Ltd | Coreless induction furnace refining and melting apparatus and processes |
| US4433226A (en) * | 1981-11-12 | 1984-02-21 | Park-Ohio Industries, Inc. | Method and apparatus for induction heating of an elongated workpiece |
| US4639279A (en) * | 1985-11-13 | 1987-01-27 | General Motors Corporation | Single frequency induction hardening process |
| GB2203605B (en) * | 1987-04-07 | 1991-01-09 | Toshiba Kk | Electromagnetic induction heating apparatus capable of preventing undesirable states of cooking utensils or vessels |
| JPH027384A (ja) * | 1988-06-27 | 1990-01-11 | Toshiba Corp | 調理器 |
| US5428208A (en) * | 1994-11-17 | 1995-06-27 | General Motors Corporation | Method of induction case hardening a rack bar |
-
1994
- 1994-06-04 JP JP6145342A patent/JPH07335380A/ja active Pending
-
1995
- 1995-05-30 US US08/453,625 patent/US5789721A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012100525A (ja) * | 2010-11-04 | 2012-05-24 | Leco Corp | 変圧器一次側にインダクタを使用するフォワードフライバック電源及びその使用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5789721A (en) | 1998-08-04 |
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